Башмак обсадной колонны Советский патент 1992 года по МПК E21B17/14 E21B33/14 

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к креплению скважин, в частности к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн с вибровоздействием.

Известен башмак обсадной колонны, включающий корпус с цементировочными отверстиями и генератор вибраций.

Недостатком этого устройства является наличие множества вращающихся и опорных комплектующих деталей, увеличивающих осевые размеры башмака и усложняющих конструкции, вследствие чего представляет сложность и значительно увеличивает время его разбуривания для последующего углубления скважины.

Известен также башмак обсадной колонны, включающий корпус с центральным и боковыми отверстиями, генератор гидравлических импульсов и предохранительный клапан.

Недостатком известного башмака является его громоздкость и сложность конструкции ввиду наличия турбодвигателя привода генератора заложникового типа. Большое количество сборных единиц башмака снижает надежность его работы, а вместе с относительно большой длиной башмака затрудняет последующее разбуривание.

Цель изобретения - упрощение и уменьшение габаритов конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в башмаке обсадной колонны, включающем корпус с центральным и боковыми отверстиями, генератор гидравлических импульсов и предохранительный клапан, генератор гидравлических импульсов выполнен в виде объемного счетчика с овальными шестернями и снабжен центральным соплом, размещенным над овальными шестернями, между которыми расположен предохранительный клапан, а боковые отверстия - в камерах на уровне неподвижных осей.

На фиг. 1 изображен башмак в момент, когда одно из боковых отверстий открыто, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в момент закрытия боковых отверстий.

Башмак обсадной колонны состоит из корпуса 1 с центральным каналом 2 и присоединительной резьбой 3. К корпусу 1, например, сварным швом 4 присоединяется генератор 5 импульсов q овальными шестернями 6 и 7. Находящиеся в зацеплении овальные шестерни 6 и 7 размещены внутри камеры 8 и вращаются на осях 9, на уровне которых находятся боковые отверстия 10 генератора 5 импульсов. Над овальными

шестернями 6 и 7 установлено центральное отверстие - сопло 11,а между соплом 11 и камерой 8 расположен, например, диафрагменный предохранительный клапан 12. Внизу к генератору 5 крепится направляющая касадка 13 из легкоразбуриваемого материала.

Башмак устанавливают внизу обсадной колонны. При прокачивании через башмак (фиг. 1) жидкость перетекает через одно из

0 боковых отверстий 10 в заколонное пространство. Поскольку струя формируется в сопле 11, ударяясь о шестерни 6 и 7, создает крутящий момент, они начинают вращаться навстречу друг другу. Некоторый момент

5 времени (фиг, 2) оба боковых отверстия перекрыты. Крутяа1ий момент от воздействия силы удара струи левой шестерни 6 в данном случае максимален. Крутящий момент правой шестерни 7 зависит от силы втягива0 ния в высокоскоростную струю.

Затем приоткрывается правое боковое отверстие 10 и при дальнейшем угловом смещении крутящий момент на левой шестерне 6 уменьшается, а на правой шестерне

5 7 увеличивается. Особенность геометрии овальных шестерен 6 и 7 и измерительной камеры 8 генератора 5 обуславливает некоторую неравномерность перемещения жидкости в генератор 5 в пределах одного

0 обороти шестерен 6 и 7, сопровождающуюся пульсацией их угловых скоростей.

Попеременное открытие то одного, то другого бокового отверстия 10 с наличием некоторого момента времени перекрытия

5 обоих отверстий 10 в прокачиваемой жидкости возбуждает гидравлические удары.

В случае заклинивания шестерен 6 и 7 в момент закрытия боковых отверстий 10 срабатывает предохранительный клапан 12.

0 Даже в аварийном режиме работы башмак не утратит всех положительных свойств, например диспергации твердой фазы и активации тампонажного раствора при истирании с высокой степенью местной тур5 булизации, вследствие соударения струи вначале о зубья овальных шестерен 6, 7 и лишь последующего истечения отраженной жидкости через отверстие обратного клапана 12.

0Технико-экономическими преимуществами предлагаемого башмака обсадной колонны является также простота и компактность ввиду малого количества деталей, в том числе вращающихся и уплотняющих, повышается надежность работы, значительно снижаются осевые размеры башмака, что ускоряет процесс его разбуривания при дальнейшем углублении скважины.

Изобретение относится к горной промети, а именно к устройствам для спуска и цементирования обсадных колонн (ОК) при креплении скважин. Цель изобретения - упрощение конструкции скважин. BaiuMaij: OK состоит из корпуса 1 с центральным каналом и боковыми отверстиями 3. В корпусе, имеющем дополнительные радиальные отверстия, pa3Met4eH генератор импульсов 5, выполненный в виде закрепленных на осях шестерен. Шестерни установлены с возможностью перекрытия дополнительных отверстий. Над генератором импульсов размещены центральное сопло 9 и предохранительный клапан 10. Башмак устанавливают внизу ОК. При прокачивании жидкость протекает через одно из боковых отверстий в заколонное пространство. Поскольку струя, ударяясь о шестерни, создает КРУТЯ1.ЦИЙ момент, они начинают вращаться навстречу друг другу. Попеременное открытие то одного, то другого бокового отверстия с наличием момента, когда перекрыты оба отверстия возбуждает гидравлические удары. Это позволяет осуществить вибрационную обработку цементного раствора в процессе цементирования скважин. В случае заклинивания шестерен срабатывает предохранительный клапан. 2 ил.(Лс^О^ ел